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Impianto Pilota Sperimentale a celle Fotovoltaiche con accumulo di energia.

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Presentazione sul tema: "Impianto Pilota Sperimentale a celle Fotovoltaiche con accumulo di energia."— Transcript della presentazione:

1 Impianto Pilota Sperimentale a celle Fotovoltaiche con accumulo di energia

2 Esempio di calcolo del rendimento di un impianto con 4 pannelli fotovoltaici da 250 W, pari ad una potenza totale di 1 KW di picco con un’area di 6,5683 mq. Analizzare la zona dove vengono montati i pannelli e la loro inclinazione Elaborare i dati con software dedicati che tengono conto dell’irraggiamento ciclico mensile Inserire le zone d’ombra e gli ostacoli interposti tra i pannelli e l’irraggiamento solare Inserimento dei coefficienti di Albedo Calcolare la producibilità tenendo conto dell’area dei pannelli e del rendimento medio Rendimento % = (Potenza / Superficie / 1000) * 100 La potenza è la potenza di picco espressa in W, la superficie è la superficie del pannello in metri quadrati compresa la cornice, 1000 è l’irraggiamento di 1000W/mq, 100 serve per ottenere il rendimento in percentuale. Rendimento % = (1000 w/6,5683/1000)*100 =15,2 % Il rendimento di picco dei pannelli è del 15,2 %, questo significa che in un momento della giornata con irraggiamento al suolo di 1000W/mq e temperatura 25°C il nostro pannello convertirà in energia elettrica il 15,2% della radiazione solare. Le dimensioni e la potenza di picco sono rilevabili sulle schede tecniche dei pannelli o sulle etichette degli stessi. Calcolo

3 N S E O Orientamento Pannelli 130° Indagine sulla zona oggetto dell’installazione dei pannelli e del loro orientamento

4 Ostacoli E Ombreggiamenti Elaborazione dati con software dedicato

5 Risultato dell’elaborazione S U N S I M =========== Simulazione eseguita in data 4/ 2/ :44 Dati di ingresso del sito Dati solari: UNI Castelbelforte Via Aldo Moro 15 Orizzonte: 2.90 Albedo medio (non pesato): 18 % Latitudine: 45.2 gradi Dati di ingresso del generatore fotovoltaico Inclinazione: 30.0 gradi Azimut: gradi Angolo limite: 5.0 gradi Radiazione media giornaliera calcolata [kWh/g] Mese Dir. Diff. Rifl. Totale Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Med

6 Irraggiamento Calcolato in W/mq nelle diverse ore del giorno Con 4 pannelli aventi area di 6,5683 mq, e il rendimento del 15,2 % la produzione presunta in Watt/ora, in condizioni atmosferiche ideali ora Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic ora W/g Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic

7 W/gCoeff ACoeff BCoeff CKw/mese*Kw/mese() Gen8180,80,70,9138 Feb17740,80,70,92517 Mar28310,80,70,94449*Calcolo previsione producibilità mensile Apr35540,80,70,95461()Produzione effettivamente realizzata nel 2014 Mag42510,80,70,96669 Giu49110,80,70,97491 Lug51490,80,70,98077 Ago42990,80,70,96773 Set35370,80,70,95362 Ott21750,80,70,93431 Nov9000,80,70,9149 Dic4980,80,70,985 Tot ACoefficiente che tiene conto del rendimento accumulatori BCoefficiente che tiene conto delle condizioni atmosferiche medie CCoefficiente che tiene conto del rendimento dell'inverter Confronto tra producibilità mensile di calcolo e produzione vera

8 Schema logico distribuzione energia prodotta e Registrazione dati

9 Accumulo Inverter FV Dispenser Regolatore di carica ENEL Misura Rilievo consumo Rilevatore Stato Accumulo R Datalogger T° W/mq 60 v 24 v 220 v Collegamenti sensori Utenze A1 A2 V1

10 W/mq Sensore di luminosità : Per determinare la quantità di luce disponibile e indirettamente la producibilità energetica dai pannelli fotovoltaici. T° Sensore di temperatura : Per tenere conto del rendimento di trasformazione energetica che dipende in gran arte dalla temperatura. A1 Sensore di Corrente FV : Rilievo corrente e tensione prodotte dai pannelli fotovoltaici. A2 Sensore di Corrente Inverter : Rilievo corrente e tensione assorbite da inverter. V1 Sensore di tensione Accumulo: Rilievo stato di carica degli accumulatori, in caso di supero del set di minimo il relè R interrompe l’esercizio elle utenze Quindi il software è in grado di conoscere la quantità di luce disponibile e quindi la producibilità di corrente, che andrà a confrontare con quella realmente prodotta. In caso di forti differenze una segnalazione indicherà il probabile calo di rendimento dei pannelli. Il confronto tra la potenza prodotta e inviata al regolatore di carica (Tensione pannelli e Corrente pannelli) e la potenza assorbita dall’inverter (Corrente e tensione in alimentazione inverter), determinerà il rendimento dell’impianto (Inverter escluso)

11 Impianto Pilota Fotovoltaico da 1 KW 1)Schema impianto e collegamenti con distinta sezioni 2)Descrizione sintetica dei vari punti 3)Analisi produttività, vantaggi e svantaggi 4)Foto impianto 5)Materiali utilizzati e specifiche

12 A 0,5 A 60 A 10 mmq 4 mmq 250 W V A

13 ENEL 3 KWFTV 1 KW UTENZE 2 X 25 A 0000 A V 10 mmq 6 mmq A 0,5 A Charge Control

14 Corrente Pannelli Tensione Pannelli Sezion.Stringhe Fusibili Stringhe Corrente Inverter Tensione Accumulo Sezion. Inverter Magnetotermico Differenziale uscita Inverter Quadro Generale

15 shunt 0000 Fuse 2 Fuse Stringa 1 + Stringa 2 + Stringa 1 - Stringa 2 - Stringa 1 Stringa 2 A Inverter A Regolatore di c. CA da Inverter Diff Da Batterie Utenze 220 v Dispenser Q1 10 mm 4 mm Schema Quadro Generale

16 Display con le condizioni di taratura e intervento 7 Charge Control Scheda WiFi PIC 16F876 Relè bifase 24 volt (bobina) Per interruzione di entrambe le fasi In uscita Inverter (Contatti 220 v 10 A) Relè ad impulso per attivazione WiFi

17 R2 Scheda Elettronica Controllo stato di Carica Batterie Da regolatore di carica Da Inverter A Utenza R1 WiFi R1 Toglie alimentazione FTV a Dispenser con comando WiFi. Resta alimentato il cavo che porta al dispenser e quindi alle luci esterne e il laghetto R2 Toglie alimentazione FTV a Dispenser e al cavo che lo alimenta. Il lagheto e le luci esterne, restano senza alimentazione Schema Charge Control

18 Contattori per scambio Enel o FTV PLC Logo 6 Siemens Presenza rete Enel Presenza rete FTV Accumulatori scarichi Protezione Ingressi Enel ed FTV 8 Energy Dispenser Sezionamento Ingressi Enel ed FTV

19 + - R1 R2 IN FTV IN ENELOUT FTV ENEL Amplificatore operazionale Alimentatore 24V CC

20 R2R1 ENEL FOTOV K2 K1 K2K1 R2 Alimentatore R2 R3 R1R3 12 V CC WIFI Ampli R1 R3

21 Pannelli Solari da 250 W numero 4. Collegati su due stringhe con una tensione finale di 60 volt e una corrente massima di C.C. di 16 A. (SHARP) 1 11 Protezione con fusibili da 10 A per singola stringa 12 Sezionamento elettrico per singola stringa con interruttore magnetico da 10 A 2 Sistema di accumulo con 8 batterie a 12 v con una capacità di 100 Ah cadauna, pari ad un quantitativo di energia immagazzinabile di 9,6 Kw (Di varie marche)

22 3 Regolatore di carica della potenza di 1 Kw (40 A ) Tensione alimentazione sino a 100 v c.c. uscita 24 v. Tecnologia MPPT (EP Solar) 4 Voltmetro digitale della PARSIC 300 v 5 Amperometro digitale con relativo Shunt da 100 A della PARSIC 6 Inverter ad onda pura (Ba-Power inverter pure sinewave 24/230V-1000W)

23 9 Interruttore magnetotermico differenziale da 25 A 7 Charge Control Scheda elettronica per il controllo di minima tensione batterie e sgancio FTV al supero della soglia minima. Il ripristino è automatico al raggiungimento della soglia tarabile, che garantisce il sistema di accumulo in grado di erogare corrente senza scendere mai al di sotto del 50% della capacità di carica. Tutto ciò per salvaguardare la vita degli accumulatori 8 Dispenser, in grado di dosare correttamente la produzione di energia FTV all’impianto domestico, in alternativa ad ENEL, quanto la richiesta dell’utenza è compatibile con la produzione dell’impianto fotovoltaico. In caso di mancanza di ENEL l’impianto è in grado di garantire la completa autonomia. In caso di batterie scariche il sistema commuta su ENEL Automaticamente. Nel passaggio non esiste il ritardo e quindi l’utenza non apprezza sbalzi di tensione.

24 Ora Watt Caratteristica consumi ENEL nelle varie ore della giornata, totale 5600 W/g circa 2100 KW/anno Senza FTV in marcia

25 Ora Watt Caratteristica consumo misto ENEL + FTV nelle varie ore della giornata, totale 4100 W/g di ENEL circa 1500 KW/anno, e 1640 W/g da FTV 600 Kw/anno. La riduzione dei costi ENEL e del 28% Con FTV in marcia

26 Disposizione Impianto

27 Inverter Regolatore di carica Sistema di Accumulo Registratore di Dati Comunica con PC Misura energia prodotta


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